(57)【要約】【課題】ポンプ効率を上げる。小形化する。消費電力を減らす。吐出圧力を高くする。【解決手段】環状流路１６内に、ＭＲ流体１７を封入した伸縮可能なチューブ１８が配設されている。チューブ１８の一部は流路１６の小径側壁面に接着固定してある。４極の円形回転マグネット６は流路１６の内径側に、回転マグネット６と一体的に回転する円筒形の第２マグネット２８は流路１６の外径側にあって、外部の駆動手段によって駆動軸５Ａを介して回転する。両マグネットの磁極間にＭＲ流体が凝集してチューブに脹らみが生じ、マグネットの回転につれてぜん動する。流路１６内の水はこのぜん動で輸送されて吐出し口２２から吐出される。【選択図】図１９
2006017030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
途中に少なくとも一つの仕切り板を設けた環状流路と、
該環状流路内のほぼ全周に亘って配設され、磁界に応答して作動する作動流体を封入した伸縮可能なチューブと、
該チューブに環状流路の円周方向に移動する回転磁界を付与する磁界付与手段として、環状流路の半径方向内側にあって同流路の円周方向に配列した第１の磁界付与手段と、環状流路の半径方向外側にあって同流路の円周方向に配列した第２の磁界付与手段と、
前記環状流路に連通して、前記仕切り板に隣接配設した吸込み口と吐出し口とを具備したことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
環状流路の直径方向に対して直角な方向の流路幅に対し、第１と第２の磁界付与手段の磁極又はヨークの幅をほぼ同じか、大きく定めたことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
第１又は第２の磁界付与手段の少なくとも一方が多相励磁される電磁石であることを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ。
【請求項４】
第１又は第２の磁界付与手段の一方が多相励磁される電磁石で、他方がヨークであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のポンプ。
【請求項５】
ヨークが環状流路に面する突極を備えていて、かつ回転可能であることを特徴とする請求項４記載のポンプ。
【請求項６】
ヨークの突極の数を電磁石の磁極の数の１／２に定めたことを特徴とする請求項５記載のポンプ。
【請求項７】
第１と第２の磁界付与手段のうち、一方の磁界付与手段が電磁石で、他方の磁界付与手段が回転可能に設けたマグネットの磁極であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のポンプ。
【請求項８】
電磁石の磁極の数をマグネットの磁極の数の２倍に定めたことを特徴とする請求項７記載のポンプ。
【請求項９】
第１と第２の磁界付与手段が、それぞれ多相励磁される電磁石であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のポンプ。
【請求項１０】
第１と第２の磁界付与手段の磁極同士が、空間的に環状流路の円周方向に位相をずらして配設されていることを特徴とする請求項９記載のポンプ。
【請求項１１】
電磁石を励磁する電圧又は電流が正弦波又はほぼ正弦波であることを特徴とする請求項３乃至１０の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項１２】
電磁石を励磁する電圧又は電流が階段的に変化するほぼ正弦波であることを特徴とする請求項３乃至１０の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項１３】
電磁石を励磁する電圧又は電流が三角波であることを特徴とする請求項３乃至１０の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項１４】
第１又は第２の磁界付与手段の少なくとも一方が、回転するマグネットの磁極であることを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ。
【請求項１５】
他方の磁界付与手段がヨークであることを特徴とする請求項１４記載のポンプ。
【請求項１６】
ヨークが環状流路に面する突極を備えていて、かつ回転可能であることを特徴する請求項１５記載のポンプ。
【請求項１７】
ヨークの突極の数をマグネットの磁極の数と同じに定めたことを特徴とする請求項１６記載のポンプ。
【請求項１８】
第１と第２の磁界付与手段のうち、一方の磁界付与手段が回転する回転マグネットの磁極で、他方が前記回転マグネットと一体的に回転する第２のマグネットの磁極であることを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ。
【請求項１９】
回転マグネットの磁極の数を、前記第２のマグネットの磁極の数と同じに定めたことを特徴とする請求項１８記載のポンプ。
【請求項２０】
第１又は第２の磁界付与手段に、環状流路に付与する磁界の軸方向成分を強くする補極を備えたことを特徴とする請求項１乃至１９の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項２１】
環状流路が、断面コの字形の部材と、該部材に被さる蓋状部材とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至２０の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項２２】
吸込み口と吐出し口とが、環状流路を構成する断面コの字形部材の流路幅を決める側壁に連通していることを特徴とする請求項２１記載のポンプ。
【請求項２３】
チューブの一部が環状流路の小径側又は大径側の何れか一方の壁面に固定されていることを特徴とする請求項１乃至２２の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項２４】
磁界が集中し、作動流体が凝集した部分では、チューブの一部分が環状流路を部分的に閉塞することを特徴とする請求項１乃至２３の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項２５】
仕切り板が環状流路を等分に分割して複数個設けられ、それに応じて、吸込み口と吐出し口がそれぞれ複数設けられ、複数の吸込み口と吐出し口がそれぞれ並列に接続されていることを特徴とする請求項１乃至２４の何れか一つに記載のポンプ。
【請求項２６】
回転磁界によってチューブに生成される膨らみによる山の数が４以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ。
【請求項２７】
多相励磁される電磁石の１相毎の磁極数が２対以上であることを特徴とする請求項３乃至６又は９乃至１３のいずれかに記載のポンプ。
【請求項２８】
電磁石の１相毎の磁極数と、マグネットの磁極数がそれぞれ２対以上であることを特徴とする請求項７又は８記載のポンプ。
【請求項２９】
回転するマグネットの磁極数が２対以上であることを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれかに記載のポンプ。
【請求項３０】
作動流体がＭＲ流体であることを特徴とする請求項１乃至２９の何れか一つに記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界に応答する磁性流体やＭＲ流体を用いたポンプの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁界に応答する磁性流体やＭＲ流体等の流体と、該流体を収容する弾性膜と、変化する移動磁界を前記弾性膜に付与する磁界付与手段とを有し、弾性膜内の流体を移動磁界によって脈動させて、被駆動流体を移送するポンプが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６６３９２号公報、段落［００５８］〜［００６４］、図６、図７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の技術では、ポンプ作用を行う弾性膜内の流体にかかる移動磁界の強度が大きくできないために、ポンプ効率が大きくできないという問題点があった。
また、前記従来技術では、棒部材の周囲に巻きつく円筒状に形成された作動体（弾性膜と、この膜内の流体で構成される）を有し、複数の電磁石が棒部材を中心とする放射状に、かつ棒部材の軸方向に複数配列されることによりポンプ作用を行なう磁界を作用させるものであるが、電磁石の数を多数必要とし、形状が大きくなり、電力も要するという問題点もあった。
そこで、本発明はこれらの問題点を解消できるポンプ、特に磁界に応答する磁性流体やＭＲ流体を用いたポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、磁界に応答して作動する磁性流体やＭＲ流体等の作動流体を封入した伸縮可能なチューブを、ほぼ全周に亘って配設した環状流路と、環状流路を途中で仕切る仕切り板に隣接して環状流路に連通配設した吸込み口と吐出し口と、チューブに環状流路の円周方向に移動磁界を付与する磁界付与手段として、環状流路の半径方向内側にあって同流路の円周方向に配列した第１の磁界付与手段と、環状流路の半径方向外側にあって同流路の円周方向に配列した第２の磁界付与手段を具備したことを最も主要な特徴とする。
【０００５】
そこで、前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、途中に少なくとも一つの仕切り板を設けた環状流路と、
該環状流路内のほぼ全周に亘って配設され、磁界に応答して作動する作動流体を封入した伸縮可能なチューブと、
該チューブに環状流路の円周方向に移動する回転磁界を付与する磁界付与手段として、環状流路の半径方向内側にあって同流路の円周方向に配列した第１の磁界付与手段と、環状流路の半径方向外側にあって同流路の円周方向に配列した第２の磁界付与手段と、
前記環状流路に連通して、前記仕切り板に隣接配設した吸込み口と吐出し口とを具備したことを特徴とするポンプである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１のポンプにおいて、環状流路の直径方向に対して直角な方向の流路幅に対し、第１と第２の磁界付与手段の磁極又はヨークの幅をほぼ同じか、大きく定めたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２のポンプにおいて、第１又は第２の磁界付与手段の少なくとも一方が多相励磁される電磁石であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３のポンプにおいて、第１又は第２の磁界付与手段の一方が多相励磁される電磁石で、他方がヨークであることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項４のポンプにおいて、ヨークが環状流路に面する突極を備えていて、かつ回転可能であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５のポンプにおいて、ヨークの突極の数を電磁石の磁極の数の１／２に定めたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１、２又は３のポンプにおいて、第１と第２の磁界付与手段のうち、一方の磁界付与手段が電磁石で、他方の磁界付与手段が回転可能に設けたマグネットの磁極であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項７のポンプにおいて、電磁石の磁極の数をマグネットの磁極の数の２倍に定めたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項９の発明は、請求項１、２又は３のポンプにおいて、第１と第２の磁界付与手段が、それぞれ多相励磁される電磁石であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１０の発明は、請求項９のポンプにおいて、第１と第２の磁界付与手段の磁極同士が、空間的に環状流路の円周方向に位相をずらして配設されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１１の発明は。請求項３〜１０の何れかのポンプにおいて、電磁石を励磁する電圧又は電流が正弦波又はほぼ正弦波であることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１２の発明は、請求項３〜１０の何れかのポンプにおいて、電磁石を励磁する電圧又は電流が階段的に変化するほぼ正弦波であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１３の発明は、請求項３〜１０の何れかのポンプにおいて、電磁石を励磁する電圧又は電流が三角波であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１４の発明は、請求項１又は２のポンプにおいて、第１又は第２の磁界付与手段の少なくとも一方が、回転するマグネットの磁極であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１５の発明は、請求項１４のポンプにおいて、他方の磁界付与手段がヨークであることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１６の発明は、請求項１５のポンプにおいて、ヨークが環状流路に面する突極を備えていて、かつ回転可能であることを特徴するものである。
【００２１】
請求項１７の発明は、請求項１６のポンプにおいて、ヨークの突極の数をマグネットの磁極の数と同じに定めたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１８の発明は、請求項１又は２のポンプにおいて、第１と第２の磁界付与手段のうち、一方の磁界付与手段が回転する回転マグネットの磁極で、他方が前記回転マグネットと一体的に回転する第２のマグネットの磁極であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１９の発明は、請求項１８のポンプにおいて、回転マグネットの磁極の数を、前記第２のマグネットの磁極の数と同じに定めたことを特徴とするものである。
【００２４】
請求項２０の発明は、請求項１〜１９の何れかのポンプにおいて、第１又は第２の磁界付与手段に、環状流路に付与する磁界の軸方向成分を強くする補極を備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項２１の発明は、請求項１〜２０の何れかのポンプにおいて、環状流路が、断面コの字形の部材と、該部材に被さる蓋状部材とで構成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項２２の発明は、請求項２１のポンプにおいて、吸込み口と吐出し口とが、環状流路を構成する断面コの字形部材の流路幅を決める側壁に連通していることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項２３の発明は、請求項１〜２２の何れかのポンプにおいて、チューブの一部が環状流路の小径側又は大径側の何れか一方の壁面に固定されていることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項２４の発明は、請求項１〜２３の何れかのポンプにおいて、磁界が集中し、作動流体が凝集した部分では、チューブの一部分が環状流路を部分的に閉塞することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項２５の発明は、請求項１〜２４の何れかのポンプにおいて、仕切り板が環状流路を等分に分割して複数個設けられ、それに応じて、吸込み口と吐出し口がそれぞれ複数設けられ、複数の吸込み口と吐出し口がそれぞれ並列に接続されていることを特徴とするものである。
請求項２６の発明は、請求項１又は２のポンプにおいて、回転磁界によってチューブに生成される膨らみによる山の数が４以上であることを特徴とするものである。
請求項２７の発明は、請求項３〜６又は９〜１３の何れかのポンプにおいて、多相励磁される電磁石の１相毎の磁極数が２対以上であることを特徴とするものである。
請求項２８の発明は、請求項７又は８のポンプにおいて、電磁石の１相毎の磁極数と、マグネットの磁極数がそれぞれ２対以上であることを特徴とするものである。
請求項２９の発明は、請求項１４〜１９の何れかのポンプにおいて、回転するマグネットの磁極数が２対以上であることを特徴とするものである。
【００３０】
請求項３０の発明は、請求項１〜２９の何れかのポンプにおいて、作動流体がＭＲ流体であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のポンプは、上述のように構成されているので、チューブ内の作動流体にかかる回転磁界の強さを大きくできる。従って、回転磁界によって部分的に凝集した作動流体が、チューブを確実に変形させて環状流路を部分的に閉塞する。そして、回転磁界が環状流路の周方向に移動するにつれて閉塞部分が移動して、被移送流体を確実に移動搬送する。そのため、ポンプとしての漏れが少なく、ポンプ効率が向上する。また、磁界付与手段が、環状流路の半径方向内側と半径方向外側とに対向配置できるため、前述のように、チューブ内の作動流体に強い磁界をかけることができ、結果的にポンプの効率が向上する。
【００３２】
請求項２の発明では、両磁界付与手段によって環状流路に付与される磁界が、流路幅以上に広がって漏れ磁束を生じることが少ないため、チューブ内の作動流体に効果的に磁界を集中させることができ、結果的にポンプ効率がより向上する。
【００３３】
請求項３の発明は、励磁周波数を変えることで、吐出し量を容易に変更できるだけでなく、回転磁界の方向を変えて、被移送流体の流れの向きを変えることもできる。
【００３４】
請求項４の発明は、一方の磁界付与手段がヨーク（継鉄）であるため、ポンプの構成が簡単になり、かつ軽量化できる。
【００３５】
請求項５の発明は、チューブ内の作動流体にかかる回転磁界が、突極によって、極部的に強くなり、ポンプ効率が向上する。
【００３６】
請求項６の発明は、突極部の磁界強度を効果的に大きくできる。
請求項７の発明は、マグネットの磁束が、作動流体にかかる回転磁界を強くするので、よりポンプ効率の向上とポンプの軽量化が図れる。
【００３７】
請求項８の発明は、作動流体にかかる回転磁界を効果的に強くできる。
請求項９の発明は、環状流路の半径方向内側と外側の両側から電磁石で回転磁界を作動流体にかけるので、回転磁界が強くなり、ポンプ効率が向上する。
【００３８】
請求項１０の発明は、回転磁界が滑らかに移動するので、移動流体の凝集に伴うチューブの変形が滑らかに行なわれる。
【００３９】
請求項１１の発明は、回転磁界を一様な角速度で回転させられ、結果的にチューブの変形が滑らかとなる。
【００４０】
請求項１２の発明は、励磁回路をアナログ回路でなく、ディジタル回路で構成できるため、回路での損失を減らし、かつ電気回路の制御系が小型化できる。
【００４１】
請求項１３の発明は、励磁回路の規模が小規模ですむ利点がある。
請求項１４の発明は、マグネットの磁極による磁界付与手段には電磁石を用いる必要がないため、電力消費が減少し、かつポンプが軽量化できる。
【００４２】
請求項１５の発明は、一方の磁界付与手段がヨークであるため、構成が簡単になり、かつ軽量化できる。
【００４３】
請求項１６の発明は、チューブ内の作動流体にかかる磁界が、突極の作用で  極部的に強くなり、ポンプ効率が向上する。
【００４４】
請求項１７の発明は、突極部の磁界強度を効果的に大きくできる。
請求項１８の発明は、作動流体にかかる回転磁界が二つのマグネットの磁極によって付与されるため、ポンプの効率の向上と、ポンプの軽量化を最大限に発揮できる。
【００４５】
請求項１９の発明では、作動流体にかかる回転磁界を効果的に強くできる。
請求項２０の発明では、磁界付与手段からの磁束の軸方向成分を強くすることにより、チューブと環状流路との軸方向の密着性が向上し、チューブと環状流路の側壁との間への被移送流体の侵入を抑制でき、結果的に、ポンプ効率の向上を図れる。
【００４６】
請求項２１の発明は、環状流路を製作するのが容易であり、かつ流路内でチューブが変形するのに支障がなく、作動流体の凝集によるチューブの変形や変形部分の移動（環状流路の周方向への移動と半径方向への変形移動）が、断面コの字形部材の側壁に沿って滑らかに行なわれる。従って、チューブの寿命が長くなり、ポンプの信頼性が高くなる。
【００４７】
請求項２２の発明は、吸込み口と吐出し口での被移送流体の出入りが、容易に行なわれる。
【００４８】
請求項２３の発明は、磁界によって作動流体が凝集し、凝集部分が回転磁界につれて移動するに当って、環状流路の一部が凝集によって確実に閉塞されるので、ポンプ効率が向上する。
【００４９】
請求項２４の発明は、被移送流体を漏れなく輸送できるので、ポンプ効率が向上する。
請求項２５の発明は、吐出し量を増大できる。
請求項２６〜２９の発明は、吐出圧を増大できる。
【００５０】
請求項３０の発明は、作動流体にいわゆる磁性流体を用いた場合に比較して、凝集能力の大きいＭＲ流体を使っているので、吐出圧力を高くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
次に本発明を実施するための最良の形態を図の実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００５２】
図１〜図４は本発明の実施例１で、請求項１、２、３の発明に対応するが、請求項７、８、１１〜１４、２０〜２６、２８の発明にも対応する。図１（ａ）は、実施例１のポンプの平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面拡大図、図１（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図で同図（ａ）と同じ尺度の図、図２（ａ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面拡大図、図２（ｂ）は同図（ａ）のＤ部拡大図、図２（ｃ）は実施例１のポンプの第２の磁界付与手段Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４を構成するコイルの結線図である。また、図３（ａ）〜（ｃ）は、実施例１の磁界付与手段Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４の各コイルを駆動する電流波形を示す図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ異なる態様の波形を示す。図４（ａ）〜（ｈ）は、図１〜図３に示す実施例１のポンプを図３（ａ）に示す駆動電流で駆動したときの、電流の位相角の４５°毎のポンプの作動態様を説明する図である。
【００５３】
図１〜図２に示す実施例１のポンプにおいて、ケース１と、このケース１に固定されたカバー２の中心部に配設された軸受３、４に回転可能に軸承された回転軸５には、全体がほぼ円柱形（円形）の永久磁石（マグネット）６が取り付けられ、回転軸５と共に回転可能になっている。この永久磁石６は、図１（ｃ）に符号Ｎ、Ｓで示すように円周方向に４極に着磁されている。永久磁石６のＮ、Ｓ四つの磁極は、円周方向に９０°の間隔に配列され、本発明の第１の磁界付与手段を構成する。７と８は、永久磁石６の側面の外周近くに貼り付けた補極で、電磁軟鉄などの軟質磁性材料で構成されている。この補極は、軟質磁性材料でなくて、硬質磁性材料で構成して、永久磁石６の磁極のＮ、Ｓに合わせて４極に着磁しても良い。永久磁石６と補極７、８は、いわゆるロータ（回転子）９を構成する（請求項２０）。
【００５４】
カバー２の内面側に４本のピン１０で固着されたステータ（固定子）１１は、それぞれコイルを巻回した８個の磁極からなる８個の第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４及びＢ４を備えている。８個の磁極は、前記回転軸５の中心（軸心）方向を向いて放射状に形成されている。なお、図１（ｃ）に示すように、第２の磁界付与手段の一つＡ１は、コイル１２を巻回した軟質磁性材料からなる磁極（ポールピース）１３で構成され、他の７個の第２の磁界付与手段Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４も、磁界付与手段Ａ１と同様にコイルを巻回した磁極で構成されるが、これらのコイルと磁極は、図１（ｃ）や図４では、図が煩雑になるのを避けるために、符号を記入するのを省略し、図を見易くしている。
【００５５】
前述のように、回転軸５の中心方向を向いて放射状に形成された磁極１３，・・・とこれらの磁極に巻回したコイル１２、・・・で構成された第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、Ａ２、・・・、Ａ４、Ｂ４の磁極（ポールピース）１３の先端（回転軸５の中心側先端）の内周側には、断面コの字形の部材１４と、該部材１４に被さる蓋部材１５とで、前記回転軸５の軸心と同心の環状流路１６が、図１（ｂ）、図２（ａ）（ｂ）に示すように構成されている（請求項２１）。環状流路１６の流路幅Ｗは、図２（ｂ）に示すように、断面コの字形部材１４の側壁１４ａと１４ｂの間隔（距離）で決められる。このようにして、環状流路１６を構成する断面コの字形部材１４は、ステータ（固定子）１１の第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４を構成する磁極（ポールピース）１３・・・の先端内周面に環状流路１６を構成するように固着して設けられている。蓋部材１５はコの字形部材１４に気密的に被せて固着されている。
【００５６】
環状流路１６内には、ＭＲ流体１７を充満封入した伸縮可能な薄い弾性膜部材からなるチューブ（くだ）１８が配設収納され、チューブ１８の一部分が環状流路１６の大径側の側面１４ｃに接着固定してある。側面１４ｃは円筒面でその母線方向の長さは、前記流路幅Ｗである。なお、図２（ｂ）で、壁面１４ｃに接着したチューブ１８の接着部位を破線で示している。また、この実施例１では、チューブ１８の接着部位は、環状流路１６の大径側の円筒状壁面１４ｃだけでなく、断面コの字形部材１４の側壁１４ａと１４ｂの一部まで延長し、この延長した接着部位にも、図２（ｂ）では破線を付けて示した（請求項２３）。環状流路１６には、その途中に、仕切り板１９が設けられているため、前記チューブ１８は、環状流路１６の周長とほぼ同じ有限の長さであって、いわゆるエンドレスではなく、仕切り板１９と接する両端部は密封されている。
【００５７】
図１（ｃ）で、２０、２１は仕切り板１９に隣接して、環状流路１６の断面コの字形部材１４の一方の前記側壁１４ａに開けた吐出し窓と吸込み窓で、仕切り板１９の図示左側と右側とに配設されている。吐出し窓２０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、蓋部材２に形成した吐出し口２２に嵌合した剛体の管２３を介して吐出し口２２と連通している。同様にして、吸込み窓２１に図１（ａ）の吸込み口２４が連通している。
【００５８】
上述のように磁界に応答して作動する作動流体としてのＭＲ流体１７を封入した伸縮可能なチューブ１８を環状流路１６のほぼ全周に亘って配設し、チューブ１８に環状流路１６の円周方向に移動する回転磁界を付与する磁界付与手段として、環状流路１６の半径方向内側にあって同流路１６の円周方向に配列した第１の磁界付与手段である四つの磁極Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓを有するマグネット（永久磁石）６と、環状流路１６の半径方向外側にあって同流路１６の周方向に配設された第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４を備えている。これらの第２の磁界付与手段は、電磁石で構成され、後述するように多相（実施例では２相）励磁されて回転磁界を生成する。
【００５９】
なお、ＭＲ流体１７は、周知のように、カルボニル法で得られた数μｍに粒度をそろえた球状金属粒子を界面活性剤で被覆後あるいは界面活性剤を添加した脂肪油あるいはシリコーン油液中に２０〜４０体積％で分散させて安定な懸濁液になるようにして製造したもので、磁界を作用させない場合は流動性があり、磁界を作用させると凝集して見掛け上固体のようになる。すなわち磁界を付与することで流動特性はビンガム流体となり、せん断応力の変化は磁界のオンとオフで数十ｋＰａにも達する。磁界を印加することによるＭＲ流体の応答速度は数ｍｓで、見掛け粘度は１０５〜１０６倍変化し、磁界の印加によるせん断応力変化は百ｋＰａにも達する場合がある。
【００６０】
図１（ｂ）と図２（ａ）で、ケース１に固着した取付部２５はケース１の凹部１ａに蓋をすると共に、ポンプ全体を所定の他部材に連結する作用をする。２５ａは連結部である。凹部１ａには前記第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、・・・、Ａ４、Ｂ４を構成するコイル１２・・・に後述するように駆動電流を流してポンプを駆動制御する電子回路２６が収納されている。磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、・・・、Ａ４、Ｂ４を構成する各コイルは、図２（ｃ）に示すように電気的に接続され、Ａ１〜Ａ４の磁界付与手段には図３（ａ）に示す正弦波状のＡ相の電流が、Ｂ１〜Ｂ４の磁界付与手段には、図３（ａ）に示す正弦波状のＢ相の電流が流される。Ｂ相電流はＡ相電流より、９０°位相が遅れている。図３（ａ）で横軸は時間軸であるが、正弦波電流の最初の一周期の間を電気的な位相角で、０°、９０°、１８０°、２７０°、３６０°に目盛っている。なお、電子回路２６には、ポンプの外部の図示されてない電源部からの電力やＥＣＵからのポンプ要求信号などが伝達される。取付部２５はこれらの電気的な接続（連結）も果たす。
【００６１】
次に、図１、２で説明した実施例１のポンプの第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、・・・、Ａ４、Ｂ４のうち、Ａ相のＡ１〜Ａ４と、Ｂ相のＢ１〜Ｂ４の各コイルに、図３（ａ）の正弦波状のＡ相電流と、Ｂ相電流をそれぞれ印加したときのポンプの作用を図１、２と図４（ａ）〜（ｈ）に基づいて説明する。Ａ相Ａ１〜Ａ４のコイルとＢ相Ｂ１〜Ｂ４のコイルを９０°位相の異なる図３（ａ）の電流で２相励磁すると、Ａ１〜Ａ４とＢ１〜Ｂ４の各コイルの電流で励磁された対応磁極により、図１（ｃ）で、反時計方向の回転磁界が生成される。
【００６２】
図１（ｃ）と図４（ａ）とは、同じ態様（状態）を示す。すなわち、図３（ａ）で、位相０°のときで、Ａ相電流が正の極大値で、Ｂ相電流は零である。従って、磁界付与手段Ａ１とＡ３の磁極はＳ極、Ａ２とＡ４の磁極はＮ極となって、これらのＳ極とＮ極にマグネット６のＮ極とＳ極が吸引されてロータ９を構成するマグネット６は図４（ａ）の回転位置をとる。次に電流が４５°進むと図４（ｂ）の位置をとる。更に、電流が９０°の位相では同図（ｃ）のように、ロータのマグネット６は４５°回転した位置となる。こうして、電流位相が４５°進む毎にロータのマグネットが４５°の半分の２２．５°ずつ反時計方向に回転し、図４（ｄ）〜（ｈ）と順に回動し、電流の位相が３６０°（１周期）進むと、ロータのマグネット６は反時計方向に１／２回転して、図４（ａ）の状態となる。こうして、電流の２周期でロータの永久磁石６が１回転する。
【００６３】
チューブ１８内のＭＲ流体１７は、回転磁界に応じてマグネット６が回転するにつれて、第１の磁界付与手段であるマグネット６の四つの磁極Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓの回転移動と、第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４の磁界の強さにより、磁界の強い部分に凝集するため、チューブ１８が変形して膨らむ。図３（ａ）の電流の位相０°では、図１（ｃ）と図４（ａ）のように、ＭＲ流体１７は、第１の磁界付与手段であるマグネット６のＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓの各磁極と、第２の磁界付与手段であるＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に挟まれた部分のチューブ１８内の部分に凝集する。従って、チューブ１８は、環状流路１６内において波形に変形し、永久磁石６のＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓの各磁極に対向する部分では、チューブが最大に膨らんで、環状流路１６の小径側（つまり永久磁石６側）の壁面に密着する。ＭＲ流体１７が充満するチューブ１８の外側（チューブ１８以外の）環状流路部分１６には、被移送流体、例えば水が充満している。
【００６４】
従って、回転磁界と共にマグネット６が回転すると、換言すれば、第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、・・・、Ａ４、Ｂ４の電流変化に応じて、マグネット６が回転すると、第１の磁界付与手段としてのマグネット６の磁極Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓと第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、・・・、Ａ４、Ｂ４とによって、環状流路１６の円周方向に移動する回転磁界が付与され、チューブ１８にこの回転磁界がかかるため、チューブ１８の波形の山と谷が回転磁界に応じてチューブの周方向に移動し、被移送流体は、チューブの変形に応じて押されてチューブの周方向に駆動され、吐出し窓２０に連通する吐出し口２２から吐出される。磁界が集中する部分では、ＭＲ流体が凝集して、図１（ｃ）や図４（ａ）〜（ｈ）に示すように、チューブの一部分が環状流路１６を部分的に仕切って閉塞するため、ポンプとして大きな吐出圧が得られ、しかもポンプ効率も高い値が得られる（請求項２４）。
【００６５】
ところで、第１と第２の磁界付与手段によって、環状流路１６内を貫通する磁束は、図２（ｂ）で、矢印Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４で示すようになる。環状流路１６（厳密には断面コの字形部材１４）の側壁付近を通る磁束は、矢印Ｆ３、Ｆ４のように、補極７、８の影響で強められるため、側壁のところの図示上下方向（前記回転軸５の軸線方向）に対してチューブ１８が強く側壁に押し付けられることになる。従って、同軸線方向に対するチューブによるシール性（閉塞性能）を高め、ポンプの漏れを抑制してポンプ効率を向上できる。
【００６６】
なお、図４（ｂ）〜（ｈ）では、図面が煩雑になって見にくくなるのを避けるように、符号を記入していない。また断面のハッチングも図面の煩雑を避けて見易くするために、省略して記入しなかった。
【００６７】
ところで、上記実施例１では、チューブ１８に封入する、磁界に応答する流体としてＭＲ流体を用いたが（請求項３０）、ＭＲ流体の場合より小さい強磁性微粒子を分散させたコロイド溶液である、いわゆる磁性流体をチューブ１８に封入することでポンプを構成することができる。磁性流体は、磁界の印加による粘度上昇がＭＲ流体に比べて小さいが、磁石に引き寄せられる性質を持つため、実施例１のＭＲ流体を用いた場合に比較してポンプとしての突出圧は小さいが、同じようにポンプ作用をさせることができる。
【００６８】
また、上記実施例１では、環状流路の途中に仕切り板を１枚だけ設け、この仕切り板の両側に隣接して吸込み窓と吐出し窓を配設しこれらの窓に吸込み口と吐出し口を連通したが、環状流路を円周方向で等分に分割して、複数個の仕切り板を設け、各仕切り板の両側に隣接して、吸込み窓と吐出し窓を配設し、各窓に吸込み口と吐出し口を連通するようにし、複数の吸込み口と吐出し口とをそれぞれ並列に接続することで、吐出量を増大することが可能となる（請求項２５）。
【００６９】
なお、上記実施例１で、ロータを構成するマグネット６の磁極（第１の磁界付与手段）の幅Ｗ１と、ステータ１１を構成する第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、・・・、Ａ４、Ｂ４の磁極幅Ｗ２は、図２（ｂ）に示すように、環状流路１６の流路幅Ｗと同程度かむしろ大きく定めると、チューブ１８内の磁性流体に確実に効果的に磁界を集中させられるため、ポンプ効率が向上する（請求項２）。
【００７０】
図１（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面で、チューブ１８内のＭＲ流体に強い磁界が印加されて、チューブ１８が確実に環状流路１６を閉塞している状態を示している。図２（ａ）は、図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面であって、その左側ではチューブ１８は、環状流路１６の断面積の半分余りまで閉塞しているが、図２（ａ）の右側では、チューブ１８に印加される磁界が弱いため、チューブ１８の断面積は小さく、チューブ１８の変形による波形の谷部分となっていて、被駆動流体が占める面積が大きい。そして、この部分のチューブ１８の形状は、図２（ｂ）に基づいて、チューブ１８が、断面コの字形部材１４の側壁１４ａと１４ｂの一部にも接着部位がのびていることを先に説明したが、この接着部位の延長によるチューブ１８の波形の谷部分の形状に支配的な影響が現れている。
【００７１】
また、第２の磁界付与手段Ａ１〜Ａ４とＢ１〜Ｂ４を２相駆動するときの電流波形は、図３（ａ）の正弦波交流に限らなくて、同図（ｂ）のように階段状に変化するほぼ正弦波の電流波形であっても良く、さらにまた、同図（ｃ）のように、三角波形の駆動電流であっても良く、同図（ａ）（ｂ）（ｃ）いずれの駆動電流で２相駆動しても、回転磁界を生成できる。
【実施例２】
【００７２】
図５に示す実施例２は、前記実施例１と比較して、補極７、８を設けていなくて、そのぶんマグネット６の磁極の前記幅Ｗ１が大きくしてある点が異なる。その他の構造は実施例１と同じであるため、主要部品だけに実施例１と同じ符号を付してその説明を省略する。なお、殆ど実施例１と同じ構造であるため、部品の符号の大半は図面の煩雑を避けるために省略して、図面を見易くしている。
【００７３】
図５において、同図（ａ）はポンプの平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｅ）は同図（ｃ）のＤ部拡大図である。同図（ｄ）において、２４はカバー２に形成した吸込み口で、図５（ｃ）の吸込み窓２１に連通している。なお、図５（ｃ）及び（ｅ）では、図面が煩雑になるのを避けるために、断面を示すハッチングの大半を省略して記入していない．本発明のポンプ作用は図１〜４の実施例１と、補極７、８の作用を除き同じであるので説明を省略する。なお、この実施例２ではチューブ１８は、その一部分が環状流路１６の大径側の壁面すなわち断面コの字形部材１４の大径側の壁面１４ｃに実施例１のように接着固定してある。しかし断面コの字形部材１４の側壁１４ａや１４ｂには接着固定してなく、この点も実施例１とは異なる。
【実施例３】
【００７４】
図６（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例３のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図で、同図（ｃ）では、図面が煩雑になって不明瞭になるのを避けるため、断面を示すハッチングの一部を省略していて記入していない。
【００７５】
この実施例３は、環状流路１６の半径方向内側にあって同流路１６の円周方向に配列した第１の磁界付与手段として、軟質磁性材料からなるロータ９Ａの突極９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを有している。突極９ａ〜９ｄはロータ９Ａの円周を４等分して９０度毎に半径方向に突出形成されている。第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４を構成する電磁石の構成は前記実施例１と２の場合と同じである。従って、実施例１、２と同じ作用をする部品（要素）については同一の符号を付し、その説明は省略する。また、符号を付けなくても一見して実施例１又は２と同じであることがわかる部品（要素）については、符号を省略し、図面が煩雑化するのを避けている。
【００７６】
この実施例３では、第２の磁界付与手段Ａ１〜Ａ４に図３（ａ）のＡ相の駆動電流を流し、磁界付与手段Ｂ１〜Ｂ４に図３（ａ）のＢ相の駆動電流を流すことで、チューブ１８の円周方向に移動する回転磁界が生成されるため、この回転磁界に追従してロータ９Ａが回転し、ロータ９Ａの突極９ａ〜９ｄと磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、〜Ａ４、Ｂ４との作用で、チューブ１８内の作動流体（ＭＲ流体）に強い磁界がかかると、そのところのＭＲ流体が凝集して、チューブ１８が脹らんで波形の山を生じ、この山が回転磁界につれて移動することで、波形の谷部の被移送流体、例えば水がチューブ１８の長手方向（環状流路の円周方向）に移送され、吐出し口２２から吐き出される。この実施例３は、正弦波に限らず、図３（ｂ）の階段状に変形するほぼ正弦波状の駆動電流とか図３（ｃ）の三角波状の駆動電流で多相励磁するようにしても良い。なお、本実施例３は、請求項１〜６、１１〜１３、２０〜２７及び３０の発明に対応できる。
【実施例４】
【００７７】
図７（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例４のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。但し、同図（ｂ）は、作動流体であるＭＲ流体１７の形状（厳密にはＭＲ流体１７を封入したチューブ１８の形状）は、後述する第１と第２の両磁界付与手段を励磁しているときの一態様を示し、同図（ｃ）と（ｄ）は両磁界付与手段を励磁していないときの態様を示すものである。従って、厳密には、（ｃ）図は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面ではなく、ＭＲ流体１７を封入したチューブ１８の形状が実際の同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面とは相違している。なお、同図（ｃ）では、図面が煩雑になって、見にくくなるのを避けるため、断面部分に付けるべきハッチングの大半を省略して記入していないが、およそ図１（ｃ）に類似しているので、ハッチングなしでも容易に理解でき、むしろ見易いと考えて、省略したものである。このことは、次の図１０（ａ）〜（ｆ）についても同様である。
【００７８】
この実施例４のポンプは、磁界に応答する作動流体であるＭＲ流体１７を封入した伸縮可能なチューブ１８に、環状流路１６の円周方向に移動する回転磁界を付与する磁界付与手段としての、環状流路１６の半径方向内側にあって同流路１６の円周方向に配列した第１の磁界付与手段のみが前記実施例１〜３と異なる。この実施例４では、第１の磁界付与手段は、環状流路１６の半径方向内側に設けられた放射状の磁極（鉄心）にそれぞれ励磁コイルを巻回した合計８個の電磁石からなる。この電磁石からなる第１の磁界付与手段に、符号Ｃ１、Ｄ１、Ｃ２、Ｄ２、Ｃ３、Ｄ３、Ｃ４、Ｄ４を付して示す。
【００７９】
環状流路１６の半径方向外側にあって、同流路１６の円周方向に配列した第２の磁界付与手段は、前記実施例１〜３の場合と同じように、符号Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ａ３、Ｂ３、Ａ４、Ｂ４をそれぞれ付けた磁界付与手段で、図１（ｃ）に示すように磁極１３に励磁用コイル１２を巻回して構成した電磁石からなる。
【００８０】
第１の磁界付与手段Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４は、環状流路１６の円周方向に４５°毎の間隔で等分に配設されているが、環状流路１６の半径方向外側にあって同流路１６の円周方向に４５°間隔で配列された第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、〜Ａ４、Ｂ４とは４５°／２＝２２．５°角度的に位相が遅れて配設されている。なお、この実施例４では、第１の磁界付与手段（この場合は電磁石）Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４は、固定されていて回転しない。図７（ｃ）では、第２の磁界付与手段（この場合は電磁石）Ａ１、Ｂ１〜Ａ４、Ｂ４の符号を、図面を見易くするため、通常の引出し線を付けないで、各磁界付与手段Ａ１、Ｂ１〜Ａ４、Ｂ４の各中心線（同図（ｃ）でポンプの中心を通る中心線で、３６０°を４５°毎に分割して引いた中心線）の延長上に符号を付けて示した。同様に、第１の磁界付与手段（電磁石）の符号Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４も、第１の磁界付与手段の中心線の延長上に付けて示した。
【００８１】
この実施例４を示す図７、図１０についても、前記実施例１〜３と同じ作用をする部品（要素）については、同じ符号を付して、この説明をなるべく省略する。また符号は主要なものだけに付して、前記実施例１〜３と同じで、理解し易い部品（要素）については、符号を付けることも省略して、図面の見易さに配慮した。仕切り板１９も、重要な部品（要素）ではあるが、同様の理由から符号を付けなかった。
【００８２】
図７（ｃ）は、第２の磁界付与手段Ａ１、Ｂ１、〜Ａ４、Ｂ４と、第１の磁界付与手段Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４を励磁していないときの態様で、作動流体（ＭＲ流体）１７を封入したチューブ１８は、この図では円環で示されていて、ＭＲ流体の凝集による波形は生じていない。
【００８３】
図７（ａ）〜（ｄ）で説明した実施例４では、第２の磁界付与手段（電磁石）Ａ１、Ｂ１、〜Ａ４、Ｂ４のコイルと、第１の磁界付与手段（電磁石）Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４のコイルは、図８に示すように結線されており、Ａ１〜Ａ４でＡ相を、Ｂ１〜Ｂ４でＢ相を、Ｃ１〜Ｃ４でＣ相を、Ｄ１〜Ｄ４でＤ相を構成している。これらのＡ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相の電磁石のコイルは、図９（ａ）に示すような、正弦波状のＡ相（外）電流と、Ｂ相（外）電流、方形波状のＣ相（内）電流、Ｄ相（内）電流によって駆動励磁される。図９（ａ）の励磁電流波形で、横軸は本来時間軸であるが、ここでは電流の位相角で０°、９０°、１８０°、２７０°、３６０°と９０°おきに目盛りを付けている。
【００８４】
図９（ａ）に示すＡ相、Ｂ相の電流で、第２の磁界付与手段Ａ１〜Ａ４とＢ１〜Ｂ４を２相励磁し、同時にＣ相、Ｄ相の電流で第１の磁界付与手段Ｃ１〜Ｃ４とＤ１〜Ｄ４をそれぞれ２相励磁したときの、環状流路１６内のチューブ１８にかかる回転磁界によるＭＲ流体１７の凝集に伴うチューブの変形、すなわち山や谷の生成態様を図１０（ａ）〜（ｆ）に示す。
【００８５】
図１０（ａ）は、図９（ａ）における位相角０°のときの態様で、Ａ相とＣ相が通電状態にあり、ＭＲ流体１７が図示のように電磁石（磁界付与手段）Ａ１〜Ａ４と、それらに近い位置の電磁石（磁界付与手段）Ｃ１〜Ｃ４との間の強い磁界のところに凝集して環状流路を閉塞する。閉塞部分は、環状流路１６の全周の間に４箇所生成する。図１０（ｂ）は、電流の位相角が４５°のときの態様で、Ａ相、Ｂ相及びＣ相が通電状態にあり、チューブ１８の変形に伴う環状流路１６が閉塞される位置が図１０（ａ）のときの位置から反時計方向に約４５／２度移動する。
【００８６】
図１０（ｃ）は電流の位相角が９０°弱のときの態様で、Ｂ相とＣ相が通電状態にあり、ＭＲ流体１７の凝集によるチューブ１８の形状が変って、環状流路１６が閉塞される位置が図１０（ｂ）のときの位置から更に反時計方向に約４５／２度移動する。図１０（ｄ）は、励磁電流の位相角が９０°強のときの態様で、Ｂ相とＤ相が通電状態となり、チューブ１８の形状はわずかに変るが、環状流路１６が閉塞される位置は図１０（ｃ）の状態と殆ど変っていない。
【００８７】
図１０（ｅ）は、励磁電流の位相角が１３５°のときの態様で、Ｂ相、Ａ相及びＤ相が通電状態となり、チューブ１８の形状が変り、環状流路１６が閉塞される位置は図１０（ｃ）（ｄ）に比較して、反時計方向に約４５／２度移動する。図１０（ｆ）は、励磁電流の位相角が１８０°弱のときの態様で、Ａ相とＤ相が通電状態となり、チューブ１８の形状が変わり、環状流路１６が閉塞される位置は図１０（ｅ）のときの位置から反時計方向に約４５／２度移動し、図１０（ａ）のときの位置からは９０°移動したことになる。このようにして、励磁電流の１周期（位相角３６０°）で環状流路１６の閉塞位置が反時計方向に１８０°移動する。
この実施例４で、励磁電流をＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ相の４相とも、図９（ｂ）に示すように正弦波形としても良い。このように図９（ｂ）の正弦波状の励磁電流波形で駆動したときのチューブの変形、すなわち山や谷の生成態様を図１１（ａ）〜（ｄ）に示す。
図１１（ａ）は図９（ｂ）における位相角０°のときの態様でＡ相、Ｃ相及びＤ相が通電状態にある。図１１（ｂ）は図９（ｂ）における位相角（電気角）４５°のときの態様でＡ相、Ｂ相、Ｃ相が通電状態にある。図１１（ｃ）は位相角（電気角）９０°のときの態様でＢ相、Ｃ相、Ｄ相が通電状態にある。図１１（ｄ）は位相角（電気角）１３５°のときの態様でＡ相、Ｂ相、Ｄ相が通電状態にある。このように４相をともに正弦波状の駆動電流で励磁したときでも、位相角（電気角）の３６０°、即ち励磁電流の１周期で、環状流路１６の閉塞位置が反時計方向に１８０°移動する。そして、図９（ａ）の励磁電流波形のときよりも、図９（ｂ）の励磁電流波形で駆動したときの方がチューブの形状がきれいになる。
【実施例５】
【００８８】
図１２と図１３は、本発明の実施例５のポンプである。この実施例のポンプは、環状流路１６に、ＭＲ流体１７を封入した伸縮可能のチューブ１８が配設され、環状流路１６の小径側壁面にチューブ１８の一部分が接着固定してある。環状流路１６の半径方向内側にあって、同流路１６の円周方向に配列した第１の磁界付与手段が、８個の電磁石Ｃ１、Ｄ１、Ｃ２、Ｄ２、Ｃ３、Ｄ３、Ｃ４、Ｄ４で構成されている。この磁界付与手段を構成する電磁石は、前記図７（ｃ）に示した電磁石からなる第１の磁界付与手段Ｃ１、Ｄ１、Ｃ２、Ｄ２、Ｃ３、Ｄ３、Ｃ４、Ｄ４と同じ構造で、８個の放射状の磁極にそれぞれ励磁用のコイルを巻回し、磁極の先端が環状流路１６の半径方向内側に、円周方向へ４５°間隔で配列されている。図１２（ｃ）と図１３（ａ）では電磁石からなるこれらの磁界付与手段を示す符号を通常の引出線を用いて示す代りに、図７（ｃ）の場合と同様に電磁石の磁極（鉄心）の中心線を延長したところへ符号を付し、引出線による図面の煩雑化を避けて、図を見易くするようにしている。
【００８９】
図１２に示す実施例５において、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は励磁電流波形を示す図である。また図１３（ａ）〜（ｃ）は作動態様を説明する図である。電磁石からなる第１の磁界付与手段Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４は、図１２（ｂ）に示すように、カバー２の図示下面に装着固定されステータ（固定子）として働く。環状流路１６の半径方向外側にあって同流路の円周方向に配列した第２の磁界付与手段は、軸受２７によって回転可能に軸承されたカップ形の円筒状マグネット２８の磁極によって構成されている。この磁極は、マグネット２８の円筒状部分の円周上に４箇所、Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓと符号を付けたように着磁して形成されている。なお、図１２（ｃ）と図１３（ａ）〜（ｃ）では、図面の見易さを考慮して、断面を示すハッチングは意識的に省略し、大半のハッチングを記入していない。
【００９０】
この実施例５では、電磁石からなる第１の磁界付与手段、すなわちＣ相のＣ１〜Ｃ４のコイルと、Ｄ相のＤ１〜Ｄ４のコイルを図１２（ｄ）に示す正弦波の励磁電流で２相励磁することで、環状流路１６の円周方向に移動する回転磁界を生成させ、この回転磁界に追従してマグネット２８が回転することで、チューブ１８内のＭＲ流体に移動する強い磁界を付与する。
【００９１】
図１２（ｃ）と図１３（ａ）は共に、励磁電流が図１２（ｄ）の位相角０°のときの態様を示し、Ｃ相のＣ１〜Ｃ４が通電状態にあって、電磁石Ｃ１の磁極と永久磁石２８のＮ極の間、電磁石Ｃ２の磁極と永久磁石２８のＳ極の間、電磁石Ｃ３の磁極と永久磁石２８のＮ極の間及び電磁石Ｃ４の磁極と永久磁石２８のＳ極の間の４箇所にＭＲ流体が凝集している。従って凝集した部分のチューブ１８が図示のように変形して脹らみ環状流路１６を４箇所で閉塞する。励磁電流の位相角が４５°のときは、Ｃ相のＣ１〜Ｃ４の電磁石と、Ｄ相のＤ１〜Ｄ４の電磁石が通電状態となるので、永久磁石２８が反時計方向に４５／２度回転し、図１３（ｂ）の位置となる。さらに励磁電流の位相角が９０°になると、Ｄ相のＤ１〜Ｄ４の電磁石が通電状態となるので、マグネット２８は更に４５／２度反時計方向に回転し、図１３（ｃ）の位置となる。このようにして２相励磁で次第にチューブ１８の脹らみの位置が移動して、環状流路１６内の被移送流体の水が吐出し窓２０から吐出し口２２へと移送されて、ポンプ作用が行なわれる。
【００９２】
なお、図１２、１３の本実施例においても前記実施例１〜４の場合と同じ作用をする部品（要素）については同じ符号を付けて、その説明を省略している。また、前述の他の実施例で説明されていて、本実施例で再度の説明が不要なもののうちで、内容が簡単なものは符号を付すことまで省略し、図面を見易くした。
【実施例６】
【００９３】
図１４と図１５に示す本発明の実施例６のポンプは、前記図１２と１３で説明した実施例５と比較して、実施例５のマグネット２８の代りに軟質磁性材料で形成したロータ２９を用いた点だけが異なる。この実施例６の場合も、前記実施例と同じ作用をする要素は同じ符号を付して、その説明は省略する。
【００９４】
図１４で、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は励磁電流波形、図１５は図１４のポンプの作用を説明する図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ励磁電流の異なる位相角での態様を示す図である。なお、図１４（ｃ）と図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）では、図面の煩雑化を避けて見易くするため、ハッチングの一部と、符号の一部の記入を省略している。
【００９５】
励磁電流の位相角が図１４（ｄ）の０°のときは、Ｃ相のＣ１〜Ｃ４が通電状態であり、ロータ２９の突極２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄは、それぞれ電磁石Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４に吸引されて図１４（ｃ）と図１５（ａ）に示す位置をとる。このとき、ＭＲ流体１７は、突極２９ａと電磁石Ｃ１の磁極の間の強い磁界のところに凝集して、チューブ１８を脹らませ、この部分で環状流路１６を閉塞する。同様に、突極２９ｂ、２９ｃ、２９ｄに面したところにもＭＲ流体は凝集して、チューブ１８が脹らみ、環状流路１６を閉塞する。突極２９ａ〜２９ｄは第２の磁界付与手段としても働く。
励磁電流の位相角４５°のときには、Ｃ相のＣ１〜Ｃ４とＤ相のＤ１〜Ｄ４が通電状態となり、ロータ２９は反時計方向に４５／２度回動し、チューブ１８は、図１５（ｂ）の態様となる。次に励磁電流の位相角が９０°では、Ｄ相のＤ１〜Ｄ４が通電状態となるため、ロータ２９は更に４５／２度反時計方向に回動して図１５（ｃ）の態様となり、閉塞位置が図１５（ａ）の状態から反時計方向へ４５°移動する。こうして励磁電流の１周期でロータ２９が１／２回転し、環状流路がチューブ１８の脹らみで閉塞される位置も１８０°移動する。脹らみの位置の移動につれて環状流路１６の被移送流体である水がポンプ作用で移送され、吐出し窓２０から吐出し口２２へと吐出される。
【実施例７】
【００９６】
図１６は本発明の実施例７のポンプで、図１６（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は励磁電流波形の図である。図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）は図１６のポンプを同図（ｄ）の励磁電流で駆動し、励磁電流の位相角を変えたときの各態様を示す断面図である。この図１６と図１７においても、図面を見易くするために、断面のハッチングや、符号の一部を省略して記入していない。
この実施例７では、環状流路１６内に配設したチューブ１８は、その一部を環状流路１６の大径側の壁面に接着固定している。この点は前記実施例１と同様である。また環状流路１６の半径方向内側にあって同流路１６の円周方向に配列した第１の磁界付与手段は、前記図１４の実施例６と同じ構成の８個の電磁石、Ｃ１、Ｄ１、Ｃ２、Ｄ２、Ｃ３、Ｄ３、Ｃ４、Ｄ４で構成されている。そして、実施例６のロータ２９の代りに、軟質磁性材料からなる円筒形のヨーク（継鉄）３０が環状流路１６の外周を取り囲んで配設されている。このヨーク３０が第２の磁界付与手段として働く。
【００９７】
図１６（ｃ）は励磁電流が流れていないときの態様で、チューブ１８は、脹らみはなく、円環状に環状流路１６の大径側（外周側）にある。図１６（ｄ）に示す正弦波形の励磁電流でＣ相の電磁石Ｃ１〜Ｃ４とＤ相の電磁石Ｄ１〜Ｄ４を駆動励磁すると、電磁石とヨークとの間の強い付与磁界によってＭＲ流体１７が凝集して、チューブ１８に脹らみが生じ、そのところで環状流路１６が閉塞される。励磁電流の位相角が０°のときは、電磁石Ｃ１〜Ｃ４が通電されるので、これらの電磁石Ｃ１〜Ｃ４の磁極とヨーク３０との間の磁界の強いところにＭＲ流体が凝集し、チューブ１８に脹らみが生じて、このところで環状流路１６が閉塞される（図１７（ａ））。励磁電流の位相角が４５°のときは、電磁石Ｃ１〜Ｃ４とＤ１〜Ｄ４の両相が通電状態となるため、チューブ１８の脹らみは、図１７（ａ）の状態（位置）から反時計方向へ４５／２度移動した図１７（ｂ）の位置となる。また励磁電流の位相角が９０°になると、チューブ１８の脹らみの位置は、反時計方向へ更に４５／２度だけ移動して図１７（ｃ）の位置となる。このようにして、励磁電流の１周期（位相角３６０°）毎にチューブ１８の脹らみ位置が１８０°ずつ反時計方向に移動して、環状流路１６内の被移送流体、例えば水をポンプ作用で移送する。
【００９８】
この実施例７は、環状流路１６の半径方向内側に第１の磁界付与手段としての８個の電磁石Ｃ１、Ｄ１、〜Ｃ４、Ｄ４が配設され、環状流路１６の半径方向外側に薄い円筒形ヨーク３０が配設され、これが第２の磁界付与手段として働くので、全体としてポンプを小形化できる。
【実施例８】
【００９９】
図１８は本発明の実施例８のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。この実施例８は、電磁石は備えていない。ケース１とカバー２に設けた軸受３と４に軸承される駆動軸５Ａにマグネット６が固着されている。このマグネット６は全体が軸方向の長さが短いほぼ円柱形で、外周が等間隔でＮ、Ｓ、Ｎ、Ｓと４極に着磁されている（図１８（ｃ）参照）。このマグネット６の磁極が、第１の磁界付与手段として働く。環状流路１６の半径方向外側には、流路１６の外周を取り囲んで薄い円筒形のヨーク３０が配設され、このヨーク３０が第２の磁界付与手段として働く。
【０１００】
この実施例７では、マグネット６の磁極とヨーク３０に挟まれるところの磁界が強いため、このところのＭＲ流体１７が凝集してチューブ１８が部分的に脹らみ、この部分で環状流路１６を閉塞する。図示されていない外部の駆動源で駆動軸５Ａを駆動回転させ、マグネット６を図１８（ｃ）で反時計方向に回転させると、磁界によるチューブ１８の４箇所の脹らみが図１８（ｃ）で反時計方向に移動する。そのため、環状流路１６内の被移送流体、例えば水がチューブの脹らみの回転移動に伴って移送され、吐出し窓２０から吐出し口２２へと吐出される。
【０１０１】
このように、マグネット６の回転に伴う回転磁界によって、マグネット６の磁極Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓのそれぞれとヨーク３０の間に挟まれたところのＭＲ流体１７が凝集して、チューブ１８の脹らみが生じ、この脹らみが環状流路１６の周方向に移動することで、仕切り板１９に隣接する吐出し窓２０から吐出し口２２へ被移送流体が吐出される。チューブ１８は脹らみ部分が移動することでぜん動運動のように変形して、被移送流体をポンプ作用で移送する。なお、駆動軸５Ａの回転方向を逆にすると、被移送流体の移送方向を変え、吸込み口２４から吐出させることも出来る。また、駆動軸５Ａを止めると、被移送流体の移動を積極的に（強制的に）止めることができる。
【０１０２】
この実施例８は、上述の実施例と比べて、励磁電力を要しない利点がある。又、小形のマグネット６とヨーク３０により、容易に強い磁界をＭＲ流体１７に印加できるため、ポンプを小形化できる。
【０１０３】
なお、この実施例８は、チューブ１８の一部を環状流路１６の大径側壁面に接着固定している。この点は図１６の実施例７と同様である。
【０１０４】
また、実施例８では、ヨーク３０が円筒形であるが、その内側に円周を等分して４個の突極を設け、かつ、回転可能とすることにより、チューブ１８内のＭＲ流体に印加する磁界を局部的に狭い範囲とし、かつ強くすることが可能であり、こうすると被移送流体の漏れを減らして、ポンプ効率を向上できる（請求項１６）。
【実施例９】
【０１０５】
図１９は本発明の実施例９のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施例では、環状流路１６を構成する断面コの字形部材と該コの字形部材に密封的に蓋をする蓋部材を、図１９（ｂ）におけるカバー２の下面に固着している。ケース１とカバー２にそれぞれ設けた軸受３と４に回転可能に軸承された駆動軸５Ａには円柱形の回転マグネット６とカップ状で、かつ、外周に円筒部を形成した第２のマグネット２８が固着されて、一体的に駆動軸５Ａと共に回転する。マグネット６は、外径が環状流路１６の小径よりわずかに小さい。そして、マグネット６の外周を等分して着磁した４個の磁極Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓは、環状流路１６の半径方向内側にあって、同流路１６の円周方向に配列され、第１の磁界付与手段として働く。マグネット２８は、円筒部の内径が環状流路１６の大径よりわずかに大きい。そして、マグネット２８の前記内径を等分して着磁した４個の磁極Ｓ、Ｎ、Ｓ、Ｎは、環状流路１６の半径方向外側にあって、同流路１６の円周方向に配列され、第２磁界付与手段として働く。回転マグネット６と第２のマグネット２８の異極同士は、環状流路１６を挟んで互に対向し合うように配設されている（図１９（ｃ）参照）。
【０１０６】
従って、図示されていない外部の駆動手段によって駆動軸５Ａを図１９（ｃ）における反時計方向に回転させると、両マグネット６、２８の異極同士の間に位置する部分のＭＲ流体１７が凝集してその部分のチュ−ブ１８が脹らみ、環状流路１６を部分的に４箇所で閉塞する。そしてこの閉塞位置が移動するので、被移送流体は吐出し窓２０から吐出し口２２へと移送される。駆動軸５Ａを逆転させると、ポンプは逆転する。
【その他の実施例】
【０１０７】
前記図１〜図４の実施例１では、第１の磁界付与手段として４極のマグネット６を使用し、第２の磁界付与手段として８個の電磁石Ａ１、Ｂ１、〜Ａ４、Ｂ４を用いたが、ポンプの外径を小さくして小形化をするときは、マグネット６を２極（１対）に着磁し、第２の磁界付与手段として、４個（２対）の電磁石を用いて、２極のマグネットと組み合わせてポンプを構成することができる。
【０１０８】
図１９の実施例９においても、ポンプの小形化のために外径を小さくするときは、回転マグネット６と第２のマグネット２８を２極（１対の磁極）にすることができる。
ところで、先に前記実施例１に関連して、吐出量を増大させることを述べた。これは、環状流路１６を円周方向に等分に分割して、複数個の仕切り板１９を設け、各仕切り板の両側に隣接して、吸込み窓と吐出し窓を配設し、各窓に吸込み口と吐出し口を連通するようにし、複数の吸込み口と吐出し口とをそれぞれ並列に接続することでポンプの吐出量を増大させるものであった（請求項２５）。
ポンプでは吐出量ではなく吐出圧の増大を求められることがある。本発明のポンプでは、磁極を増やすことによって吐出圧を増大することができる。回転磁界によってチューブに生成される膨らみによる山の前後で７０ｋＰａ〜１００ｋＰａ昇圧できる。最小の磁極対であるＮ、Ｓ一対では山が二つ生成されるので、２倍の１４０ｋＰａ〜２００ｋＰａの吐出圧が得られることになる。従って、磁極対を最小のｎ倍（ｎは整数）とすれば、吐出圧は（７０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）×２ｎに増大できる（請求項２６〜２９）。
また、励磁電流を加減するなどして印加磁界の強さを変えることで、中間の圧力も自由に得ることができる。なお、実施例１のように、第１の磁界付与手段が永久磁石（マグネット）６で、第２の磁界付与手段が２相励磁される電磁石の場合、マグネットの最小磁極対は一対で、電磁石の最小磁極対は各相毎にやはり一対である。実施例１ではマグネット６が２対の磁極（合計４極）を有し、電磁石は２相分で４対の磁極（合計８極）を備えている。なお、請求項２６〜２９のようにして吐出圧を高める場合、仕切り板１９は１枚だけで良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は自動車用のウォータポンプやオイルポンプ等に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施例１のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図１のポンプの図で、（ａ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＤ部拡大図、（ｃ）はコイルの結線図である。
【図３】図１、２のポンプを駆動する励磁電流波形で、（ａ）（ｂ）（ｃ）のそれぞれが、わずかに違う波形を示す。
【図４】本発明の実施例１の作動を説明する図で、（ａ）〜（ｈ）は異なる位相の励磁電流での態様を示す。
【図５】本発明の実施例２のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｅ）は同図（ｃ）のＤ部拡大図である。
【図６】本発明の実施例３のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明の実施例４のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の実施例４のポンプのコイルの結線図である。
【図９】本発明の実施例４のポンプを駆動する励磁電流波形の図で、図９（ａ）と（ｂ）は異なる電流波形を示すものである。
【図１０】本発明の実施例４のポンプの作動を説明する図で、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、駆動電流の異なる位相における態様を示す。
【図１１】本発明の実施例４の、異なる波形の励磁電流での作動を説明する図で、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ励磁電流の異なる位相における態様を示す。
【図１２】本発明の実施例５のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は励磁電流波形を示す図である。
【図１３】本発明の実施例５のポンプの作動を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ励磁電流の異なる位相における態様を示す。
【図１４】本発明の実施例６のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は励磁電流の波形を示す図である。
【図１５】本発明の実施例６のポンプの作動を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ励磁電流の異なる位相における態様を示す。
【図１６】本発明の実施例７のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は励磁電流の波形図である。
【図１７】本発明の実施例７のポンプの作動を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ励磁電流の異なる位相における態様を示す。
【図１８】本発明の実施例８のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１９】本発明の実施例９のポンプで、（ａ）は平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
６      第１の磁界付与手段としての磁極Ｎ、Ｓを有するマグネット
７，８  補極
９Ａ    軟質磁性材からなるロータ
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  ロータ９Ａの突極で、第1の磁界付与手段として働く
１１    ステータ
１２    コイル
１３    磁極
１４    断面コの字形部材
１５    蓋状部材
１６    環状流路
１７    ＭＲ流体（作動流体）
１８    チューブ
１９    仕切り板
２０    吐出し窓
２１    吸込み窓
２２    吐出し口
２４    吸込み口
２８    第2の磁界付与手段としての磁極を有するマグネット
２９    第2の磁界付与手段としての突極を有する軟質磁性材のロータ
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄ    第２の磁界付与手段としての突極
３０    ヨーク
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４  第２の磁界付与手段としての電磁石
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４  第１の磁界付与手段としての電磁石
Ｗ      流路幅
Ｗ１    マグネット６の磁極の幅
Ｗ２    第２の磁界付与手段Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４の磁極の幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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